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2025 考研数学(二) 真题
试卷及解析
一、选择题:1~10小题,每小题5分,共50分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选
项是符合题目要求的.
1. 设函数z z(x,y)由zlnz x et2 dt 0确定,则 z z
y x y
z
A.
ex2 ey2
.
z1
z
B.
ex2 +ey2
.
z1
z
C. ex2 ey2 .
z1
z
D. ex2 ey2 .
z1
1.【答案】A
【解析】 ,分别对 求偏导,得:
2.已知函数 f x x et2 sintdt ,g x x et2 dtsin2x,则
0 0
A.x0是 f x 的极值点,也是g x 的极值点.
B.x0是 f x 的极值点, 0,0 是曲线y g x 的拐点.
C.x0是 f x 的极值点, 0,0 是曲线y f x 的拐点.
数学试题及解析 第1页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库D. 0,0 是曲线 y f x 的拐点, 0,0 也是曲线 y g x 的拐点.
【答案】B
【解析】
f(x)ex2
sinx,
f(x)2xex2 sinxex2
cosx
f(0)0, f(0)10.
x0 是 f(x) 的极值点.
g(x)ex2 sin2xsin2x x et2 dt ,
0
g(x)ex2 sin2x2xex2 sin2xsin2xex2 2cos2x x et2 dt
0
g(0)0, g(0)0, g(0)0
.
(0,0) 是 y g(x) 的拐点.
+
3.如果对微分方程y-2ay+ a+2 y 0任一解y x ,反常积分 y x dx均收敛,则a的
0
取值范围为
A.(2,1]. B.(,1].
C.
(2,0)
. D.
(,0)
.
3. 【答案】C
【解析】当 时,y 4y 0,通解: , 时,
不收敛.
故B、D排除.
当 时, ,通解:
收敛.
数学试题 第2页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库4.设函数 f x ,g x 在x0某去心邻域内有定义且恒不为0,若x0时,f x 是g x
的高阶无穷小,则当x0时
A. f
x
g
x
o
g
x
.
B. f
x
g
x
o
f
2
x
.
C. f x o egx 1 .
D. f
x
o g2
x
.
4.【答案】C
【解析】由题易知, 时, 是 高阶无穷小.
则有 及 , .
又 , 在 某去心邻域内有定义且不恒等于0.
故对于 选项,等式两端同除 得:
取极限得
即 ,显然A不成立.
对于B选项,等式两端同除 得
两端取极限得 , 即 ,显然不成立.
对于C选项,等式两端同除 得
数学试题 第3页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库取极限得
显然有 ,故 正确.
对于D等式两端同除 得
取极限得 ,显然不成立.
综上选C.
5.设函数 f(x,y)连续,则 2 dx 4 f x,y dy
2 4x2
A. 4
4y f x,y dx 2 f x,y dx
dy .
0 2 4y
B. 4
4y f x,y dx 2 f x,y dx
dy .
0 2 4y
C. 4
4y f x,y dx 4y f x,y dx
dy .
0 2 2
D.2 4 dy 2 f x,y dx.
0 4y
【答案】A
【解析】由题易知,此二重积分积分区域为
数学试题 第4页(共3页)
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D (x,y) 4x2 y4,2 x2 ,对应图像为上图所示。
记D (x,y) 4x2 y4,2 x0 ,D (x,y) 4x2 y4,0 x2 ,且
1 2
I= 2 dx 4 f x,y dy ,则I= f x,y d f x,y d,交换积分次序得
2 4x2
D D
1 2
I= 4 dy 4y f x,y dx 4 dy 2 f x,y dx
0 2 0 4y
4 4y f x,y dx 2 f x,y dx dy
0 2 4y
故A正确。
6. 设单位质点P,Q分别位于点(0,0)和(0,1)处,P从点(0,0)出发沿x轴正向移动,记G为
引力常量,则当质点P移动到点(l,0)时,克服质点Q的引力所做的功为( )
l G dx l Gx dx
A. 0 x2 1 B. 0 (x2 1) 3 2
l G l G(x1)
dx dx
C. 0 (x2 1) 3 2 D. 0 (x2 1) 3 2
【答案】A
【解析】由题可知,其对应如图所示.
单位质点P与单位质点Q之间的引力为
数学试题 第5页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库其中 为两质点间的距离.
旦由图可知
又引力F在 方向上的力投影为 .
故克服引力做功为:
1 1 G x 1 Gx
W Fdx dx dx
0 x 0(x2 1) 1x2 0 3
(1x2)2
7.设函数 f(x)连续,给出下列4个条件:
f(x) f(0)
①lim 存在;
x0 x
f(x) f(0)
②lim 存在;
x0 x
f(x)
③lim 存在;
x0 x
f(x) f(0)
④lim 存在.
x0 x
其中可得到“ f(x)在x0处可导”的条件个数为
A.1. B.2. C.3. D.4.
7.【答案】B
【解析】①
. 或 为正.
数学试题 第6页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库若 为正,则当x0时. 有 .则
若 ,
f x
lim A
x0 x ,则 存在,若 ,则 不存在.
f x
lim A
x0 x
②由 ,则
若 ,则
若 ,则 从而②成立.
③由 存在,则 . 则同①,从而③错.
④ 存在,则 在 处可导 在 处可导,④正确.
从而①③错误,②④正确,选B.
1 2 0
8.设矩阵 2 a 0 有一个正特征值和两个负特征值,则( )
0 0 b
A.a 4,b0 B.a4,b0
C.a 4,b0 D.a4,b0
【答案】D
【解析】
数学试题 第7页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库1 2 0
令A 2 a 0 ,为实对称矩阵,对应二次型为 f x ,x ,x x2ax2bx24x x ,
1 2 3 1 2 3 1 2
0 0 b
则用配方法将其化为标准型,f x ,x ,x x 2x 2(a4)x2bx2。已知A有一正两
1 2 3 1 2 2 3
负特征值,则
a40 a4
,故选D.
b0 b0
1 1 0 1
9.下列矩阵中,可以经过若干初等行变换得到矩阵 0 0 1 2 的是
0 0 0 0
1 1 0 1 1 1 0 1
1 2 1 3 . 1 1 2 5 .
2 3 1 4 1 1 1 3
A. B.
1 0 0 1 1 1 2 3
0 1 0 3 . 1 2 2 3 .
0 1 0 0 2 3 4 6
B. D.
9.【答案】B
【解析】
A选项:
B选项:
C选项:
数学试题 第8页(共3页)
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数学试题 第9页(共3页)
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10.设3阶矩阵 满足 则
(A+B)x = 0
A.方程组 只有零解.
B.方程组Ax =0与方程组Bx =0均只有零解.
C.方程组Ax =0与方程组Bx =0没有公共非零解.
D.方程组ABAx =0与方程组BABx =0有公共非零解.
【答案】D
【解析】
取 ,则 , .
, .排除B,C.
, 排除A,故选D.
二、填空题:11~16小题,每小题5分,共30分.
a
11.设 dxln2,则a ______.
1 x 2xa
【解析】a 2.
数学试题 第10页(共3页)
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a a
dx lnxln(2x a) dx lnxln(2x a)
1 x(2xa) 1 1 x(2xa) 1
x 1 x
lim ln ln lim ln(2a)
x 2xa 2a x xa
1
ln ln(2a)ln2
2
ln(2a)2ln2a2
12.曲线 y 3 x33x2 1的渐近线方程为______.
【解析】
可得无水平渐近线、铅直渐近线,故求斜渐近线即可.
故
1 1 2 n1
13.lim ln 2ln n1 ln ______ .
nn2 n n n
【解析】
数学试题 第11页(共3页)
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dy
14.已知函数 y y x 由 确定,则 ______.
2t yt2 eu2 du 0 dx t0
1
【解析】
由②两边关于 求导,则
当 时,
则 .
15.微分方程 2y3x dx 2x5y dy 0满足条件 y 1 1的解为______.
【答案】3x2 4xy5y2 4
【解析】
解:
(2y3x)dx(2x5y)dy=0
2ydx2xdy3xdx5ydy=0
3 5
d(2xy)d( x2)d( y2)=0
2 2
即
3 5
d(2xy x2 y2)=0
2 2
3 5
2xy x2 y2 c
2 2
数学试题 第13页(共3页)
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y(1)1
则
3 5
2 c,c2
2 2
即
3 5
2xy x2 y2 2
2 2
3x2 4xy5y2 4
2x 2011x2
则所求方程为 y .
5
16.设矩阵 A a ,a ,a ,a ,若 a ,a ,a 线性无关,且 a a a a ,则方程组
1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 4
Ax a 4a 的通解为x ______.
1 4
1 1
1 0
【答案】 k ,k为任意常数
1 0
1 4
【解析】由于 ,故,,, 线性相关;且已知,,线性无关,
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3
1 1
0 0
则 r A 3 。那么 Ax4 等价于 ,,, 4 ,故 是
1 4 1 2 3 4 0 1 4 0
4 4
Ax4 的一个特解。又因为 ,即 0 ,则
1 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 1
1 1
,,, 0 。由s nr A 431可得, 是Ax0的一个基础解
1 2 3 4 1 1
1 1
数学试题 第14页(共3页)
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1 4
1 1
1 0
k ,其中k为任意常数。
1 0
1 4
数学试题 第15页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库三、解答题:17~22小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本题满分10分)
1 1
计算 dx.
0 x1 x2 2x2
17.解:
1 1 1 A BxC
dx dx
0 (x1) x22x2 0 x1 x22x2
1 1 3
x
1 5 3 5
dx
0 x1 x22x2
1 1 1
1 1 2 3 1
ln|1x| ln x22x2 arctan(x1) ln2 π.
5 10 5 0 10 1
0 0 0
18.(本题满分12分)
xf x e2sinx 1
设函数 f x 在x 0处连续,且lim 3.
x0 ln 1x ln 1x
证明 f x 在x 0处可导,并求 f 0 .
18 解:
已知ln(1x)ln(1x) x 1 x2o x2 x 1 x2o x2 x2o x2
2 2
e2sinx 12sinx 1 (2sinx)2 o x2 12sinx2sin2 xo x2
2
xf(x)e2sinx 1 xf(x) 12sinx2sin2xo x2 1
因此,3lim lim
x0 x2 x0 x2
xf(x)2sinx 2sin2 x
lim lim
x0 x2 x0 x2
数学试题 第16页(共3页)
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xf(x)2sinx 6
可以得出lim 5,lim 5 ,
x0 x2 x0 x2
xf(x)2x f(x)2
进一步可以得出lim 5,以及lim 5,
x0 x2 x0 x
f(x)2
lim[f(x)2]0,可得lim f(x)2 f(0),故 f(0)lim 5。
x0 x0 x0 x
数学试题 第17页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库19.(本题满分12分)
设函数 f x,y 可微,且满足 df x,y 2xeydxey x2 y1 dy, f 0,0 2, 求
f
x,y
,并求
f
x,y
的极值.
19. 解:
f f
2xey f(x,y)x2ey (y). 则 x2ey (y)eyx2(y1)ey
x y
则 (y)(y1)ey
(y)(y2)ey C
则
f(x,y)x2ey (y2)ey C
又f(0,0)2 ,C0
则 f(x,y)x2ey (y2)ey.
ì ¶f
ï =-2xe-y =0
¶x ì x=0
Þ
ï
ï
¶f
=e-y(x2 - y-1)=0
ïîy=-1
î¶y
则驻点(0,-1)
f = -2e-y, f = 2xe-y, f =e-y(x2- y -1)-e-y =e-y(x2- y)
xx xy yy
在点(0,-1)处A= -2e,B = 0,C = -e
则AC - B2 >0,A< 0,从而 f (x,y)在(0,-1)处有极大值,且极大值为
f (0,-1)=e
20.(本题满分12分)
数学试题 第18页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库已知平面有界区域D x,y |x2 y2 4x,x2 y2 4y ,计算 x y 2 dxdy.
D
16
【答案】 12
3
由题可知,积分区域D (x,y∣)(x2)2 y2 22,x2(y2)2 22
对应图形为右图所示,
显然积分区域关于 y x对称
记D (x,y∣) x2(y2)2 22,yx
1
D (x,y∣)(x2)2 y2 22,yx
2
故I (x y)2dxdy (x y)2dxdy(x y)2dxdy
D D D
1 2
2(x y)2dxdy
D
1
0r4cos
令xrcos.y rsin 则在积分区域D 上有
1 0
4
则(x y)2dxdy x2 y2 2xy dxdy 4d 4cos r2 2r2cossin rdr
0 0
D D
1 1
4d 4cos r32r3cossin dr 6 8
0 0 3
8 16
故I 2(6 )12 .
3 3
21.(本题满分12分)
设函数 f x 在区间 a,b 内可导.证明导函数 f x 在 a,b 内严格单调增加的充分必要条
件是:
数学试题 第19页(共3页)
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x
f
x
f
x
f
x
对 a,b 内任意的x ,x ,x ,当x x x 时, 2 1 3 2 .
1 2 3 1 2 3 x x x x
2 1 3 2
解:
充分性:若对(a,b)内任意的x ,x ,x ,当x x x 时,都有
1 2 3 1 2 3
f
x
f
x
f
x
f
x
2 1 3 2
x x x x
2 1 3 2
(a,b)内取任意的x x x x x ,有
则在 1 2 3 4 5
f
x
f
x
f
x
f
x
f
x
f
x
f
x
f
x
2 1 3 2 4 3 5 4
x x x x x x x x
2 1 3 2 4 3 5 4
f x f x f x f x x x,得
在 2 1 3 2 两边同时令 2 1
x x x x
2 1 3 2
f x f x x x ,得 f x f x
f x 3 1 ,两边同时令 2 3 3 1 f x ,即
1 x x x x 3
3 1 3 1
f
x
f
x
f
x
f
x
f x 3 1 f x ,同理可得 f x 3 1 f x .因为
1 x x 3 3 x x 5
3 1 3 1
f x f x f x f x f x f x .由x ,x 的任意性,可得 f x 在
3 1 5 3 ,所以 1 5 1 5
x x x x
3 1 5 3
a,b 内严格单调递增,充分性得证。
f
x
单调递增,在
x ,x
,
x ,x
上分别使用拉格朗日中值定理,
再证必要性,即已知 1 2 2 3
知存在 x ,x , x ,x ,使
1 1 2 2 2 3
f
x
f
x
f
x
f
x
f 2 1 , f 3 2 ,
1 x x 2 x x
2 1 3 2
f x 单调递增,且 知, f f ,即
又由 1 2 1 2
,必要性得证。
f
x
f
x
f
x
f
x
2 1 3 2
x x x x
2 1 3 2
数学试题 第20页(共3页)
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22.(本题满分12分)
4 1 2 k 0 0
已知矩阵A 1 1 1 与B 0 6 0 合同.
2 1 a 0 0 0
(1)求a的值及k 的取值范围;
(2)若存在正交矩阵Q,使得QTAQ B,求k 及Q.
(1)A与B合同知,二者有相同的正负惯性指数
显然,B的特征值为 K、6、0,故 有特征值0.故 .
计算得 ,即有 .
此时 .
知 的特征值为3、6、0. P=2. 故k>0.
(2)由 ,知 .
故 、 相似,特征值相同,故 .对A: 时,解 ,
, 时,解 ,
时,解
再单位化得: .
数学试题 第21页(共3页)
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